内容正文:
5.2 菱形
(第二课时)
第5章
特殊平行四边形
学 习 目 标
1
2
3
理解菱形的判定定理,掌握判定一个四边形是菱形所需的几何条件(如边的关系、对角线的关系),能准确区分判定与性质的逻辑差异。
掌握菱形判定方法的选择策略,会根据已知条件(如已知是平行四边形还是普通四边形),灵活选择最简便的判定定理(定义法、对角线法或四边法)进行推理。
理解菱形判定定理与性质定理的互逆关系,能综合运用判定与性质解决复杂的几何证明问题,规范书写证明过程。
旧知复习
菱形的性质
性质类别 具体内容
边的性质 菱形的对边平行且四条边长度相等
角的性质 菱形的对角相等,邻角互补
对角线性质 菱形的对角线互相垂直且平分,每条对角线平分一组对角
对称性 菱形是轴对称图形(2条对称轴:对角线所在直线),也是中心对称图形(对称中心:对角线交点)
合作学习
取一张长方形纸片,按图的方法对折两次,并沿图③中的斜线(虚线)剪开,把剪下的I这部分展开,平铺在桌面上。
(1)剪出的这个图形(I部分展开)是哪一种四边形?一定是菱形吗?
(2)通过折叠、裁剪,议一议,这个四边形的边和对角线分别具有什么
一个平行四边形具备怎样的条件,就可以判定它是菱形?
新知探究
问题:如果我不告诉你它是平行四边形,只给你四根一样长的木条,钉成的四边形一定是菱形吗?
探究活动 1:边的视角(脱离平行四边形)
猜想:四条边都相等的四边形是菱形。
新知探究
已知:在四边形ABCD中,AB=BC=CD=DA。
求证:四边形 ABCD是菱形。
探究活动 1:边的视角(脱离平行四边形)
证明:∵AB=CD,BC=DA
∴四边形ABCD是平行四边形
又:AB=BC
∴平行四边形 ABCD是菱形
定理 1:四边相等的四边形是菱形。
新课探究
问题:观察一个菱形,它的对角线有什么特殊性质?
探究活动2:对角线的视角
猜想:如果一个平行四边形的对角线互相垂直,它是菱形吗?
新知探究
已知:在平行四边形ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,且AC⊥BD。求证:平行四边形ABCD是菱形。
证明:∵四边形ABCD是平行四边形(已知),
∴OA=OC(平行四边形的对角线互相平分)。∵AC⊥BD(已知),
∴BD是线段AC的垂直平分线。
∴AB=CB
∴平行四边形ABCD是菱形
对角线互相垂直的平行四边形是菱形
典例分析
例题1. 如图,在平行四边形ABCD中,点P是对角线AC上的一点:PE⊥AB,PF⊥AD,垂足分别为E、F,且PE=PF,
求证:平行四边形ABCD是菱形.
证明:PE⊥AB,PF⊥AD,PE=PF,
∴AC平分∠DAB,即∠DAC=∠CAB,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AB|I CD,
∴∠ACD=∠CAB,
则∠ACD=∠DAC,
∵AD=DC,
∴平行四边形ABCD是菱形.
变式训练
如图,Rt△ACB中,∠ACB=90°,CD是AB边上的中线,过点C作CE//AB,过点B作BE//DC,CE与BE交于点E.猜想四边形DCEB的形状并说明理由.
解:四边形DCEB是菱形,理由如下:
证明:∵CE//AB,BE//CD,
∴四边形CDBE为平行四边形.
∵Rt△ABC中,∠ACB=90°,
CD为斜边AB边上的中线
CD=AB=BD
∴平行四边形DCEB是菱形.
典例分析
例题2.如图,在四边形ABCD,AD∥BC,连接BD,点O为BD的中点,连接CO并延长交AD于点E,EC⊥BD,连接BE.求证:四边形BCDE
是菱形.
证明:∵点0为BD的中点,∴BO=DO,
∵AD∥BC,
∴∠EDO=∠CBO,∠DEO=∠BCO,
△DEO≌△BCO(AAS),
∴EO=CO,∵BO=DO,
∴四边形BCDE是平行四边形,
∵EC⊥BD,
∴▱ BCDE是菱形.
变式训练
如图,菱形ABCD的对角线AC,BD相交于点O,E,F是BD上的两点,且BE=DF。求证:四边形AECF是菱形
证明:∵四边形ABCD是菱形,
OA=OC,OB=OD,AC⊥BD,
∵BE=DF,
∴OB-BE=OD-DF,
∴OE=OF,
∴四边形AECF是平行四边形,又∵AC⊥BD,即AC⊥EF,
∴四边形AECF是菱形.
典例分析
例题3.如图,在△ABC中,AB=AC,AD平分∠BAC交BC于点D,点E在线段AD上,点F在AD的延长线上,且DE=DF,连结
BE、CE、BF、CF.
(1)求证:四边形BECF是菱形;
(1)证明:∵AB=AC,AD平分∠BAC于点D,∴AD⊥BC,BD=CD.
∵DE=DF,
∴四边形BECF是平行四边形.
∵AD⊥BC,点F在AD的延长线上,
∴EF⊥BC,
∴▱BECF是菱形.
典例分析
例题3.如图,在△ABC中,AB=AC,AD平分∠BAC交BC于点D,点E在线段AD上,点F在AD的延长线上,且DE=DF,连结
BE、CE、BF、CF.
(2)∠ABF=90°,∠BAF=30°,EF=3,则菱形BECF的周长是多少?
(2)解:∵四边形BECF是菱形,
∴BE=BF=CE=CF,
∵∠ABF=90°,∠BAF=30°,∴∠AFB=60°.
∴△BEF是等边三角形,
∴BE=EF=3,
∴菱形BECF的周长是3×4=12,
变式训练
如图,矩形ABCD的对角线AC与BD相交于点O,CE∥BD,DE∥AC.
(1)求证:四边形OCED是菱形;
(1)证明:∵CE//BD,DE//AC,
∴四边形OCED是平行四边形,
∵四边形ABCD是矩形,
∴OD=OC,
∴四边形OCED是菱形;
变式训练
如图,矩形ABCD的对角线AC与BD相交于点O,CE∥BD,DE∥AC.
(2)当CD=3,DE=4,求AD的长
(2)解:∵四边形OCED是菱形,
∴OC=ED=4,
∵四边形ABCD是矩形,
∴AC=2OC=8,
∴在Rt△ACD中,
AD==
课堂练习
1.下列说法正确的是( )
A.一组邻边相等的四边形是菱形
B.对角线互相垂直平分的四边形是菱形
C.有一个角是直角的四边形是矩形
D.对角线互相垂直的平行四边形是矩形
课堂练习
2 .如图,菱形ABCD的对角线相较于O,则下列结论不一定正确的是( )
A. AC平分∠BAD B.AB=AD C.AC=BD D.AC⊥BD
课堂练习
3.如图,▱ABCD,对角线AC,BD交于点O,添加下列条件,能使ABCD变为菱形的是( )
A. AB=AC B. AC=BD C. ∠ABC=90° D. AC⊥BD
课堂练习
4 . 如图,在菱形ABCD中,∠BAD=2α,EF垂直平分AB,垂足为E,与对角线AC交于点F,连接DF,则∠CDF的大小为 (用含
α的代数式表示)
180°-3α
课堂练习
5 .如图,在△ABC中,AB=AC,分别以C、B为圆心,AB的长为半径画弧,两弧交于点D,连接BD、AD、CD.若∠ABD=130°,则∠CDA= °
课堂练习
6 . 如图,DE//AC交AB于点E,DF//AB交AC于点F,∠1=∠2.若AE=10,则四边形AEDF的周长为 .
40°
课堂练习
7. 如图,在四边形ABCD中,点E在AB上,AB∥CD,AD∥EC,若AC平分∠DAE。求证:四边形AECD是菱形.
证明:∵AB∥CD,AD∥EC,
∴四边形AECD是平行四边形,∠DCA=∠BAC,
∵AC平分∠DAE,
∴∠DAC=∠BAC,
∴∠DAC=∠DCA,
∴AD=CD,
平行四边形AECD是菱形.
课堂练习
8 .如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,CD=BC,对角线AC,BD交于点O,AC平分∠BCD,过点C作CE⊥AB,交AB的延长线于点E,连接OE
(1)求证:四边形ABCD是菱形;
(1)证明:∵AD∥BC,∴∠DAC=∠BCA,
∵AC平分∠BCD,∴∠BCA=∠DCA,
∴∠DCA=∠DAC,∴CD=AD,
又∵CD=BC, ∴AD=BC,
又∵AD∥BC,
∴四边形ABCD是平行四边形,
又∵CD=AD,
∴平行四边形ABCD是菱形;
课堂练习
8 .如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,CD=BC,对角线AC,BD交于点O,AC平分∠BCD,过点C作CE⊥AB,交AB的延长线于点E,连接OE
(2)若OE=8,BD=12,求BC的长.
(2)解:∵四边形ABCD是菱形,,
∴BD⊥AC,OB=OD,OA=OC,
∵CE⊥AB,OE=8,BD=12,
∴AC=2OE=16,
AO=AC=8,OB=BD=6,
在Rt△AOB中,由勾股定理得,AB===10,
∴BC=AB=10.
课堂小结
菱形的判定
判定方法1:基于“边”的判定
①定义判定法:一组邻边相等的平行四边形是菱形。
②四边判定法:四条边都相等的四边形是菱形。
判定方法2:基于“对角线”的判定
①对角线判定法:对角线互相垂直的平行四边形是菱形。
②(先证平行四边形,再证对角线互相垂直)
感谢聆听!
$